Taustaa

Viikinmäen jätevedenpuhdistamon fosforinpoistoa on tehostettu koko puhdistamon 20-vuotisen toiminnan ajan. Fosforinpoiston tehostamisen taustalla ovat olleet kiristyvät ympäristölupaehdot, lupaehtoja kireämmät sisäiset omistajaohjauksen kautta Itämeri-ohjelmaan liittyvät tulostavoitteet sekä vuonna 2012 allekirjoitettu Suositussopimus pyrkimyksestä lupamääräyksiä parempaan puhdistustulokseen. Sisäiset tulostavoitteet ja Suositussopimus ovat ohjanneet Viikinmäen typenpoistotason noin 30 % lupaehtotasoa tehokkaammaksi ja operatiivinen fosforinpoiston perustaso vuosikeskiarvona on tänä päivänä 0,22 mgP/l ± 0,03 mg/l. Toimenpiteitä hyvän fosforinpoistotason saavuttamiseksi on ollut useita. Näistä merkittävimmät ovat olleet jatkuva fosforinsaostuksen kehitystyö ja sitä tukevat mittaroinnit, fosforinpoistoa tukeva typenpoistosuodattimen käyttöönotto vuonna 2004, ohitusvesien suorasaostuksen käyttöönotto 2008, 9. aktiivilietelinjan käyttöönotto syyskesällä 2014 sekä ohitustilanteiden operatiivinen kehitystyö ja sisäinen luvitus. Lisäksi puhdistamolla on tutkittu vuonna 2014 Ympäristöministeriön RAKI -rahoituksella fosforin poiston tertiäärikäsittelyä kiekkosuodatuksen avulla.

Puhdistamon nykyisellä fosforinpoistomenetelmällä fosfori saostetaan ferrosulfaatin avulla kaksivaiheisesti ferrifosfaattina, joka poistuu vesifaasista laskeuttamalla osana laitoksen lietekiertoja. Vuotuinen saostettava fosforimäärä on noin 600 tonnia. Ferrifosfaattisakka on yhdyskuntalietteen osakomponentti ja se käsitellään kompostoimalla yhdessä lietteen kanssa. Lietteen kautta fosfori päätyy multatuotteeseen, ja se hyödynnetään viherrakennuksessa ja maanparannuksessa. Fosforin erillistä kierrätystä ei ole mahdollista järjestää nykyisen lietteenkäsittelyn kautta, vaan fosforin kierrätys tapahtuu yhdessä orgaanisen aineen kanssa.

Globaalilla tasolla on useita fosforin kierrätyksen suuntauksia. Näistä yksi on lietteen polton seurauksena syntyvän tuhkan käsittely siten, että tuhkassa oleva fosfori erotetaan kemiallisesti. Prosessi edellyttää lietteen polttamista ja sen tuhkan kemiallista käsittelyä. Fosforin erottaminen tuhkasta on vaativa ja sen kustannukset ovat korkeat. Täyden mittakaavan prosesseja ei juuri ole toteutettu. Toinen tutkimuksellinen pääsuunta on lietteen erotusvedessä olevan fosforin erottaminen struviittina. Tämä prosessi edellyttää fosforin biologista käsittelyä pääprosessissa ja sen jälkeen mädätyksen jälkeistä erotusveden erilliskäsittelyä. Sekä biologinen fosforin poisto että struviitin erotus ovat vaativia osaprosesseja ja biologisen fosforinpoiston edellytyksenä oleva korkea orgaanisen aineen pitoisuutta ei nykyisellään ole esimerkiksi HSY:n yhdyskuntajätevedenpuhdistamolla mahdollista saavuttaa ilman, että biokaasuntuotannon nykytasosta luovutaan. Lisäksi biologinen fosforinpoisto vaatii edelleen tuekseen kemiallisen fosforinpoiston.

Tämän projektin tarkoituksena on selvittää mahdollisuutta kehittää nykyisin käytettävää fosforin saostusta siten, että fosforin saostuksen pääpainopiste siirtyisi nykyisestä rinnakkaissaostuksesta jälkisaostukseen. Tällöin fosforin saostuksen pääosa tapahtuisi prosessin lopuksi ja sitä tuettaisiin rinnakkaissaostuksella tarpeen mukaan. Lopputuloksena orgaanisen aineksen eli ns. yhdyskuntalietteen joukkoon päätyvän fosforin määrä laskisi huomattavasti ja noin 80 % fosforista poistettaisiin puhdistusprosessin lopuksi saostamalla. Jälkisaostuksen lopputuotteena syntyy saostuskemikaalista riippuen ferri-, alumiini- tai kalsiumfosfaattisakka, jonka joukossa on vain vähän orgaanista kiintoainesta. Tässä hankkeessa selvitetään jälkisaostuksen toteuttamisen edellytyksiä niin kirjallisuusselvitysten kuin laboratoriomittakaavaisten saostuskokeiden kautta. Sakan erotuksen osalta hyödynnetään keväällä 2014 HSY:n toteuttaman kiekkosuodatushankkeen tuloksia. Lopputuotteen osalta selvitetään kemiallisen fosfaattisakan kuivattavuusominaisuuksia ja jatkohyödyntämismahdollisuuksia.

Lue jälkifosfori-hankkeen hankehakemus.​

​Hanke on saanut rahoitusta Ympäristöministeriöltä. http://www.ym.fi/ravinteidenkierratys